SEKTÖRLER HİZMETLER KOLAY ERİŞİM YAZILIMLARSİZİ DİNLİYORUZ E-ÖDEME
IMO’NUN YENİ İKİNCİ NESİL HASARSIZ STABİLİTE KRİTERLERİ

IMO’NUN YENİ İKİNCİ NESİL HASARSIZ STABİLİTE KRİTERLERİ

Mehmet Faruk ELBAN
Plan Onay Baş Mühendisi/TÜRK LOYDU

1.  GİRİŞ
 
Gemi stabilitesi, ana dizayn gereklerinden biri olması ve denizde can ve mal emniyetini etkilemesinden dolayı, gemi dizaynerleri, gemi yapımcıları, kural koyucular ve armatörler açısından büyük bir öneme sahiptir. Bu yüzden gemilerin stabilitesinin hesaplanması  ile ilgili kriterlerin belirlenmesi, uygulanan  ilk prensiplerden bugüne kadar her zaman için gemi mühendisleri ve denizcilerin yakından  ilgilendiği bir konu olmuştur. 
 
Gemilerin hasarsız durumdaki stabilite kriterleri konusunda kilometre taşı oluşturan ilk çalışma Jaakko Rahola tarafından gerçekleştirilmiştir. Rahola doğrultucu moment kolu eğrilerinin  güvenilir olduğuna inandığı 13 geminin stabilite karakteristiklerini incelemiş ve bu inceleme sonrası ilk stabilite kriterlerini oluşturarak yayınlamıştır. IMCO (bugünkü adı ile IMO, Uluslararası Denizcilik Örgütü) 1960 yılında yaptığı toplantıda daha kapsamlı hasarsız stabilite kriterlerinin oluşturulması için bir çalışma komitesi kurmuştur. Çalışma komitesi, Rahola'nın uyguladığı yönteme benzer bir yöntemle,  ilk yıllar kaza bilgileri ile tipik gemilere ait bilgileri toplamış ve daha sonra topladığı bilgileri analiz etmesi sonucunda,  1968 yılında  tamamladığı bu çalışmada, doğrultucu moment kolu değerlerine dayalı kriterler belirlemiştir. Tamamlanan bu çalışmanın sonuçları IMO nun A.167 önergesi ile yürürlüğe girmiştir. Bu önerge ile 100 metrenin altındaki yük ve yolcu gemilerine uygulanacak olan ve bugünde halen uygulanan kriterleri üye ülkelerin uygulaması tavsiyesinde bulunmuştur.  Yayınlanan bu önergede, uygulanacak kriterlerin yanı sıra, stabilite eğrilerinin hesaplanmasına, serbest su yüzeyinin nasıl hesaplanacağına ve analiz yapılacak olan yükleme durumları ile ilgili temel  prensiplere yer verilmiştir.
 
A.167 önergesiyle uygulanan kriterler, gemilerin başlangıç metasantr yüksekliği ve doğrultucu moment kolu eğrisi altında kalan alan değerleri için bazı ölçütler  içermektedir.  Bu kriterler yanlızca  geminin formu ve ağırlık merkezinin koordinatlarını referans almaktadır. Oysa gemiye dışarıdan rüzgar, dalga gibi dış etkiler de etki etmektedir ve A.167 önergesinde, gemilere etki eden dış unsurlarla ilgili herhangi bir parametre dikkate alnımamaktadır. Bundan dolayı, IMO 1985 yılında A.562 önergesiyle, gemilerin yalpa ve rüzgarın bileşik etkisi altındaki durumunu inceleyen hava kriterini yürürlüğe koymuştur.  Bu kriter, yanal rüzgar alanı büyük olan, yolcu, ro-ro gemileri, konteyner gemileri vb. gemilere,  A.167’deki kriterlere ilave olarak uygulanmaya başlanmıştır.  
 
IMO, hasarsız stabilite ile ilgili olarak daha önce yayınladığı A167 ve A 562 önergelerini daha sonra A749 (18) önergesi  olarak yayınlamış ve uygulanmasını tavsiye etmiştir. IMO 2002 yılında  hasarsız stabilite ile ilgili yeni bir kodun yayınlanmasına ve bu arada da gerekli düzeltmelerin yapılmasına karar verilmiş,  yapılan çalışmalar 2007 yılında tamamlanmış ve Ekim 2007 yılındaki MSC (Deniz Emniyeti Komitesi) toplantısında, tamamlanan bu çalışmaların 2008 IS (Hasarsız Stabilite) kod  olarak yayınlanmasına ve 1 Temmuz 2010 tarihinden sonra inşa edilen gemilere SOLAS (Safety of Life at Sea) and ILL (International Load line) sözleşmeleri kapsamında  zorunlu olarak uygulanmasına  karar vermiştir. Yayınlanan bu kurallar 1. Nesil hasarsız stabilite kriterleri olarak anılmaktadırlar.
 
2.  YENİ İKİNCİ NESİL  HASARSIZ STABİLİTE KRİTERLERİ

Mevcut hasarsız stabilite kriterleri, gemiyi statik halde değerlendirmekte, çevre (rüzgar hariç) ve deniz şartlarını dikkate almamaktadır. 2008 IS Code’un giriş bölümünde bu durum vurgulanarak, özellikle, dalgalar arasında gemi stabilitesinin karmaşık bir hidrodinamik olay olduğu ve şimdiye kadar tam olarak anlaşılıp, incelenmediğinden bahsedilip, gemilerin boyutları, operasyon ve çevre koşullarının değişkenliği nedeniyle, stabiliteye bağlı kazalara karşı güvenlik probleminin henüz çözülmediğine vurgu yapılmakta ve denizde gemi hareketlerinin dinamik bir sistem olarak ele alınması gerektiği, dalga ve rüzgar gibi çevre şartlarının çok önemli parametreler olduğu ifade edilmektedir. Bu ana düşünceden hareketle IMO’da ikinci nesil hasarsız stabilite kriterlerinin geliştirilmesi çalışmalarına, 2002 yılında MSC’nin SLF (Sub-Committee On Stability and  Load Lines and On Fishing Vessels Safety) alt komitesi tarafından, hasarsız stabilite çalışma grubunun oluşturulması ile ilk adım atılmış, ancak devam etmekte olan “2008 IS Code” çalışmaları nedeniyle ancak 2005 yılında (SLF 48) başlanabilmiştir. Bu kuralların ilk etapta bilinmesi, uygulanması ve birbirleri içindeki uyumsuzluğun olması, kuralların güveninirliği üzerinde tam olarak mutabakat sağlanmaması ve kuralların uygulanabilirliği ile ilgili bazı problemlerden dolayı, hazırlık aşamasında oldukça yoğun çalışma ve tartışmalara neden olmuştur. 2005'te başlayan süreç 2020 yılına kadar devam etmiştir ve  IMO, 10 Ekim 2020 tarihinde, MSC.1/Circ.1627  INTERIM GUIDELINES ON THE SECOND GENERATION INTACT STABILITY CRITERIA  başlıklı bir sirküler ile İkinci nesil hasarsız stabilite kriterlerine ilişkin geçici kılavuzları yayınlamıştır. IMO, bu sirküler ile Üye Devletlerin, zorunlu stabilite  kriterlerinin gerekliliklerini uygularken tamamlayıcı tedbirler olarak, özellikle gemi yapımcıları, gemi kaptanları, armatörler, gemi operatörleri ve gemicilik şirketlerini bu sirkülerdeki  Kılavuzları kullanmaya davet etmiş ve bu kuruluşların, bu sirküleri kullanımlarından dolayı elde ettikleri tecrübeyi kendileriyle paylaşılmasını istemiştir.IMO, ayrıca kuralların uygulanmasına yönelik açıklayıcı notları bu yıl yapılan SDC 8 (Ship Design and Construction) toplantısında tamamlamış ve onaylanmak üzere MSC komitesinin 105. Oturumuna (Nisan 2022) sunmuştur. 
 
İkinci nesil stabilite kriterinin mantığı, daha önce geçerli olan stabilite kriterlerinden oldukça farklı olarak devrim niteliğindedir. Tüm kriterlerde olduğu gibi bu kriterlerin de ana amacı can ve mal emniyetini arttırmaktır. İkinci nesil hasarsız stabilite  kriterleri, çevre ve deniz şartları sonucu gemilere etki eden  tüm  dinamik etkileri dikkate alarak performansa dayalı kurallar ortaya koymaktadır.
 
IMO’nun MSC.1/Circ.1627 sirküler ile yayınladığı İkinci nesil hasarsız stabilite kriterleri,  oluşturulan çalışma grubunda, gerçekleştirilen detaylı analizler sonucunda, aşağıdaki olası beş stabilite zafiyet modunun tek tek dikkate alınması gerektiğine karar verilmiştir
 
Ölü gemi durumu (dead-ship condition) :
Geminin makinasının çalışmaması ve dümen tutmaması sonucunda,geminin sürüklenmesi ve yan dönmesi  sonrasında, geminin yanal rüzgarlara maruz kalması sonucu dalga ve rüzgarın  etkisiyle yalpa yapması durumudur.  Eğer gemi  bu durumda  maksimum yalpa açısına maruz kalırsa devrilme riski ile karşı karşıya kalabilir.
 
Toplam stabilite kaybı(total loss of stability)  :
 
Bir gemi baş taraftan yada kıç taraftan dalgaları alacak şekilde seyir yaptığında, özellikle dalga boyunun gemi boyuna yakın olduğu durumlarda, gemi sırasıyla dalga tepesi ve dalga çukurunda seyrine devam eder, bu durumlarda da geminin su altı hacmi ve su hattı alanı değiştiğinden dolayı, doğrultucu moment kolu değerinde  önemli bir değişime neden olur. Doğrultucu moment kolunun azalmasının uzun sürmesi durumunda gemi büyük meyil açılarına maruz kalıp sonuçta devrilebilir.  
 

 
AltText
Şekil 1- Toplam stabilite kaybının  gemi stabilitesi  üzerindeki etkisi.[6]
 
Parametrik yalpa rezonansı  (parametric roll):
 
Parametrik yalpa rezonansı, gemi boyuna dalgalarda ilerlerken (baştan veya kıçtan gelen) yalpa hareketinin gemi, kargo ve mürettebat için tehlike arz edecek biçimde aşırı artmasıyla ortaya çıkar. Parametrik rezonansın oluşması; gemi boyuna dalgalarda ilerlerken dalga karşılaşma frekansının geminin doğal yalpa frekansının yaklaşık iki katı olması ve geminin sönümünün parametrik yalpa enerjisini bertaraf edecek miktarda olmaması ve rezonans durumunun başlamasını engelleyememesi neticesinde oluşur.
 
Dalgaya binme ve yön stabilitesi kaybı (surf riding/broaching) :
 
Dalgaya binme, birbirini takip eden dalgalarda seyreden bir geminin belirli bir dalga tarafından yakalanması ve dalga  hızında seyir yapmaya  zorlanması olayıdır. Bu durum,  geminin yalpalamasına neden olan ani kontrol edilemeyen bir dönüşe  yol açar. Bu kontrol edilemeyen dönüşe de yön stabilitesi kaybı (broşlama) denir. Bu dönüş gemi stabilitesinde bir kayba sebebiyet verir. 
 
Aşırı ivmeler (excessive accelerations) :
 
Büyük yalpa açıları,  özellikle bir konteyner gemisinin köprüüstü veya en yüksek yaşam mahallinin olduğu güvertelerin bulunduğu yüksek üst yapılarda, aşırı yanal ivmelere neden olabilir. Bu ivmeler genellikle gemide bulunanların dengelerini kaybederek düşmeleri sonrası,  yaralanmalara veya can kaybına yol açabilecek kazaların nedenidir Genellikle balast  veya ağır homojen kargo yükleme durumlarındaki  gibi düşük metasantrr yüksekliğine sahip yükleme durumlarında, aşırı ivmelendirme etkisini daha fazla gösterir.
 
 
 
AltText
Şekil 2- Parametrik yalpa rezonansı  sonrası kazaya uğrayan ONE APUS gemisinin, kaza sonrası görüntüsü [14]
 
 
Yukardaki her bir zafiyet için aşağıda ifade edilen 3 seviyede değerlendirilme yapılması gerekmektedir. 
 
Birinci seviye zafiyet kriteri 
 
Daha büyük bir “güvenlik marjı” gerektiren tekne geometrisi ve hıza dayalı basit ve muhafazakar kriterleri içermektedir.
 
İkinci seviye zafiyet kriteri 
 
Basitleştirilmiş fiziğe dayalı ve olasılıksal performansa dayalı değerlendirmeyi içeren daha az muhafazakar kriterleri içermektedir.
 
Üçüncü  seviye zafiyet kriteri: Doğrudan değerlendirme 
 
Gelişmiş bilgisayar kodları veya model testleri yardımıyla kapsamlı sayısal simülasyonlar kullanan doğrudan stabilite değerlendirmesini içermektedir.
Doğrudan stabilite değerlendirmesinin çıktıları,  gemi ön tasarımında veya bir Operasyonel Kılavuz /Operasyonel Sınırlamanın geliştirilmesi için önemli önemli sonuçlar verecektir.
 
Gemilerin ikinci nesil hasarsız stabilite kriterlerini sağlamasının kontrolü şu şekilde yapılacaktır: Geminin  beş stabilite zafiyet modunun her biri için ilk önce seviye 1 diye tabir ettiğimiz, birinci seviye zafiyet kriteri incelenecek olup, geminin bu zafiyet modunu sağlaması durumunda, diğer zafiyet kriterlerinin incelenmesine gerek kalmayacaktır. Geminin birinci seviye zafiyet kriterini sağlamaması durumunda,  seviye 2 diye tabir ettiğimiz daha karmaşık hesapları içeren, ikinci seviye zafiyet kriteri incelenecektir, geminin seviye 2 kriterlerini sağlamaması durumunda, daha da karmaşık hesapları içeren doğrudan değerlendirme diye tabir ettiğimiz seviye 3 kriterlerini sağlaması gerekmektedir.  
 
Geminin seviye 3 kriterlerini sağlamaması durumunda, idarenin belirleyeceği kurallara göre  ve geminin sağlamadığı zafiyet kriter/kriterlerinin özelliklerine göre, gemi hızının azaltılması, rota değişikliği vb. kısıtlamaları içerecek olan özel operasyon kılavuzu hazırlanacaktır. 
 
3.  GENEL DEĞERLENDİRME 
 
Mevcut hasarsız stabilite kriterlerinin analizinin sakin su durumunda yapılması, dalga etkisini dikkate almaması ama kazaların çoğununda açık denizde olması, açık denizde gemilerin stabiliteleri ile ilgili olarak bir boşluk oluşturuyordu. Yeni ikinci nesil stabilite kuralların amacı, bu boşluğu doldurmaktır.Ancak bu boşluğun doldurulmasında hangi kriterlerin olması gerektiği ve nasıl uygulanacaklarına yönelik olarak yapılan çalışmalar yaklaşık olarak 15 yıllık bir çalışma sonrası ortaya konabilmiştir. İdarelerin tam olarak her konuda anlaşamaması ve bazı kriterlerin hesaplanmasındaki bazı çekinceler yüzünden, IMO, bu yeni kuralları geçici bir sirküler ile yayınlamıştır. Deniz sektörünü oluşturan üye ülkelerin, klas kuruluşlarının, armatörlerinin, gemi yapımcılarının, üniversite ve araştırma kuruluşlarının, gemi kaptanlarının,  gemi operatörlerinin ve gemicilik şirketlerinin  bu kuralları uygulamaları ve elde edecekleri tecrübelerini kendileriyle paylaşılması talep edilmektedir. Elde edilecek bilgiler ışığında gerekmesi durumunda mevcut kurallarda bir revizyona giderek nihai olarak bu kuralları yürürlüğe koyacaktır. 
 
Türk deniz ticaretini oluşturan tüm kurumların, bu kuralların nihayetlendirilmesine katkı sunmak ve en önemlisi bu kuralların incelenmesi, anlaşılması ve uygulanması ve de gerekli teknolojik alt yapısını iyileştirmesi için gerekli çalışmaların bir an önce yapılması gerekmektedir.
 
Giderek artan zorluk derecesine göre sıralanan üç seviye olmasına rağmen ilk seviye bile standart gemi mühendisliği analizleri ötesinde hesaplar içermekte ve ikinci seviyede bu hesap ve analizler daha da zorlaşmaktadır. Özellikle, doğrudan stabilite değerlendirmesi için model deneyleri ve  6 serbestlik dereceli gemi hareketlerini çözen yazılımlar gerekmektedir. Bu hesapların şu anda piyasada mevcut standart ticari hidrostatik ve stabilite programları kullanılarak yapılması olası görünmemektedir. Dolayısıyla, yazılım güncellemesi veya yeni yazlımların alınması için gerekli kaynakların oluşturulmasına ihtiyaç duyulacaktır.  
 
Yeni yazılım alınması veya mevcut yazılımın bu hesapları yapacak şekilde güncellenmesi sektör için yeterli değildir, bunun için en azından lineer  olmayan gemi hareketlerinin ve dalgalardaki hidrodinamik analiz ile ilgili  temel bilgilere sahip olunması, kuralların anlaşılması ve sonuçlarının irdelenmesi önem kazanmaktadır. Özellikle ön dizayn aşamasında bu hesapların yapılması bir şart olup geminin bu kriterleri sağlamaması durumunda dizayn değişikliğine gidilmesi zorunluluk arz edecektir.  Özellikle Seviye 3 analizi, hızlı bir şekilde gerçekleştirilebilecek bir analiz değildir, model deneyleri ve altı serbestlik dereceli hareket denklemlerinin çözümü istenmesinden dolayı oldukça önemli çalışma, eğitim, maliyet ve zamanlama sınırlamaları getirecektir.
 
Bu yıl, ikinci nesil stabilite kriterlerini sağlayan 85,000 DWT’luk yeni bir geminin inşasına başlanarak bu konuda ilk adım atılmıştır.
 
Sonuç olarak, karşıdan ikinci nesil hasarsız stabilite kriterlerini taşıyan bir dalga üzerimize gelmektedir. İnşa edeceğimiz gemilerin bu dalgadan bir hasar almadan ilerleyebilmesi için sektör olarak tüm hazırlıkları yapıp buna hazır olmamız için bir an önce gerekli çalışmaları hızlı bir şekilde yapmamız bir zorunluluk arz etmektedir. 
 
KAYNAKÇA:
 
1- IMO, Msc.1/Circ.1627  Interim Guidelines On The Second Generation Intact Stability  Criteria)
 
2- IS Code 2008. International Code on Intact Stability. IMO, London, UK.
 
3- Türk Loydu Özet Raporu - SDC 7
 
4- Taylan, Metin." Rahola’dan “İkinci Nesil”e:Hasarsız Stabilite Kriterlerinin Evrimi"1. Uluslararası Gemi ve DenizTeknolojisi Kongresi Yeşil Teknolojiler,2016
 
5- Taylan, Metin." Evaluation of the second generation intact stability criteria of IMO",
2nd International Eurasian Conference on Science, Engineering and Technology (EurasianSciEnTech 2020),
 
6- Yazıcı, Buğra Uğur ."  Gemilerin Parametrik Yalpa Rezonansının 2.Nesil Stabilite Kurallarına Göre Değerlendirilmesi",  İstanbul Teknik Üniversitesi - Fen Bilimleri Enstitüsü,  Yüksek Lisans Tezi,  Haziran 2018
 
7- Yıldız, Burak."  Imo İkinci Nesil Hasarsız Stabilite Kriterlerinin İncelenerek Mevcut Gemiler Açısından Değerlendirilmesi",  Yıldız Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü,  Yüksek Lisans Tezi,  2012
 
8- Yılmazer, M. A. & Yıldız, B. "Assessment Of Pure Loss Of Stability For A Turkish Navy Tanker". Journal of Naval Sciences and Engineering, 2021
 
9- Choulıaras, Sotırıos . “Evaluatıon Of Imo’s “Second Generatıon Intact Stabılıty Crıterıa”  , Dıploma Thesıs,  Natıonal Technıcal Unıversıty Of Athens,2017
 
10- Belenky,Vadim, "Contınued Development Of Second Generatıon Intact Stabılıty Crıterıa",  Naval Surface Warfare Center Carderock Division,  February 2020
 
11- Spyrou, Kostas J. , Umeda, Naoya ,"The second generation intact stability criteria: An overview of development", Transactions - Society of Naval Architects and Marine Engineers · November 2011
 
12- Petacco,Nicola.  "Second Generation Intact Stability criteria:Analysis, Implementation and Applications to significant ship typologies", Università degli studi di Genova,Doctoral Thesis, 2019
 
13- Panagıotellıs, Stefanos C.  “Evaluatıon Of Imo’s ‘Second Generatıon’ Intact Stabılıty Crıterıa :Investıgatıon For The Possıble Impact On Ro-Ro Shıp Desıgn And Operatıon”, Natıonal Technıcal Unıversıty Of Athens , Greece, Bachelor Thesis 2018
 
14- https://theloadstar.com/one-apus-stack-collapse-losses-expected-to-top-200m/
Bizi Takip Edin: